
式(5)表明,uo含有基波及各次諧波。諧波頻率在開關(guān)頻率及其整數(shù)倍兩側(cè)±ω處分布,開關(guān)頻率越高,諧波與基波距離越遠,越容易濾掉。
在經(jīng)LC濾波后,則有

把輸出電壓基波幅值與輸入電壓基波幅值之比定義為調(diào)壓電壓增益,即

由此可見電壓增益等于占空比D,因此改變占空比就可以達到調(diào)壓的目的。
2 控制方案設(shè)計與工作原理
一般情況下,PWM交流斬控調(diào)壓器的控制方式與主電路模型、電路結(jié)構(gòu)及相數(shù)有關(guān)。
若采用互補控制,斬波開關(guān)和續(xù)流開關(guān)在換流過程中會出現(xiàn)短路,產(chǎn)生瞬時沖擊電流;如設(shè)置換相死區(qū)時間,又可能造成換相死區(qū)時間內(nèi)二個開關(guān)都不導通使負載開路,在有電感存在的情況下,會產(chǎn)生瞬時電壓沖擊。本方案采用有電壓、電流相位檢測的非互補控制方式,如圖2所示。對相數(shù)而言本方案采用三相四線制,即用三個單相電路,組合成三相電源,這樣可以避免相間干擾,保持各相電壓輸出穩(wěn)定。

由圖3可見根據(jù)負載電壓電流相位,一個電源工作周期可分為4個區(qū)間.
上述工作狀態(tài),可用邏輯表達式表示為:

為保證電源滿足負載特性的要求及運行可靠性,本方案采用了圖4所示的控制電路結(jié)構(gòu)。

3 補償穩(wěn)壓原理及控制
圖5示出補償穩(wěn)壓電路。
圖5中電網(wǎng)電壓u,補償電壓uc,輸出電壓uo均為工頻。當u與uc相位差=0°時,uo=u+uc;當=180°時,uo=u-uc。因此,當電網(wǎng)電壓u變化時調(diào)節(jié)uc的大小以及與u的相對極性即可保證uo的恒定。



4 結(jié)語
PWM交流斬控技術(shù)用于交流穩(wěn)壓,顯著地提高了交流穩(wěn)壓電源的技術(shù)性能,其主要特點是:
1)可采用全固態(tài)器件,真正做到了無觸點、無抽頭,因而可靠性高、工作壽命長;
2)平滑調(diào)節(jié),輸出無級差,對電網(wǎng)及用戶無沖擊,不產(chǎn)生低頻次諧波干擾;
3)輸出精度高,實際精度可達到±0.5%,即便在正補償與負補償變換瞬間,輸出電壓波動也不超過額定電壓的1%;
4)動態(tài)響應(yīng)速度快,可達ms級;
5)負載無選擇性,對感性負載、阻性負載、容性負載都適用;
6)每相只需一臺變壓器,因而重量輕,自身功耗少。





